基础电工必须知道的知识

水厂供电系统组成

A供电电源

B用电设备

C二次控制电器

D生活用电，及安全生产用电设备

A供电电源

a高压供电电源（10KV）

水厂专线：牛水线，

从沙井变电站牛水出线柜，四根185,10KV的铠装电缆沿马路暗敷，二根进了二泵房高压室的进线柜，二根进

了取水泵房的高压室进线柜

其中二泵房的高压配电柜高压主要为1345号泵提供高压电源，及反冲泵房两台500KVA的变压器提供电源，

还有为高压电容补偿柜提供电源，同时为电压互感器提供电源

一泵房只为800KVA独立的变压器提供电源。为三台潜水泵提供3

b三相380V低压动力电源

反冲房房两台10/380的变压器提供全厂区的低压动力电源，主要设备有反冲洗泵，鼓风机，提升泵，搅拌泵，

排污泵，电动阀门，液压止回阀，电动闸板，行车，加帆设备

C单相低压220V电源

反冲泵房两台变压器同时提供220V电源，主要设备有直流屏，加氯机，所有在线仪表，所有监控防盗设备，

PLC配电柜，二次控制箱，大楼生活用电，厂区照明等

d直流电源220V,

提供高压配电柜二次控制电源

直流24V电源为液控阀和某些在线仪表提供电源

B主要用电设备

高压设备：二泵房四台高压电机，变频柜，电容器柜，变压器

低压设备：各类潜水泵，排污泵，电动阀门，鼓风机。

C二次控制设备

各类控制柜，箱，在线仪表，电脑，PLC,监控，

D生活用电设备及安全生产用电设备

大楼厂区的照明及生活用电设备，

监控，防盗，及避雷用电设备

现在主要说一下全厂电路流程

高压线路：10KV及6KV

沙井变电-----二泵房高压进线柜—高压电机345,变频器，1

—高压电容补偿

反冲泵房两台变压器

——大楼生活生产用电

——排泥池，机修间，店面、

低压线路（380/220）——鼓风机，反冲泵，

反冲泵房变压器（一用一备）反/甲水厉低）区和点关同口，仕致1乂衣。

——排污泵，提升泵

反应池，沉淀池，过滤池PLC,

——共同沟，行车，排污泵，照明

——直流屏，PLC

——液控阀，电动阀门

_二泵房低压柜

变频器，抽风机

——行车，照明

加矶机，加氯机

」口药间低压柜_中和塔抽风机

—行车，C2）

—PLC照明

—搅拌泵，提升泵

基本电路组成

A；手自动起停

主电路

一次电路真空开关

接触器电流互感器电机水

二次控制线路

从水厂工艺流程来看设备

A一泵房

主要设备三台潜水泵，液控止回阀，变压器，软启动器，

两台300KW,380V,工作电流460A,一台125KW,380V,工作电流200A

三台液控阀，一台800KVA的变压器，

工作流程是，牛水线高压经变压器，再经低压屏，软启动器到潜水泵

B二泵房

主要设备四台高压水泵

两台560KW工作电流37电压10KV,一台变频1200KW,工作电流146A,一台280KW,10KV工作电流

16A,

工作流程：牛水线高压进线，再经真空断路器，至水泵机组

C反冲泵房

三台反冲泵35KW。380V,75A两台110KW的鼓风机，以及所有滤池电动阀门

工作流程：反冲泵房低压柜，经交流接触器，热继电器至反冲泵

反冲泵房低压柜：经软起动器，热继电器至鼓风机

滤池所有电动头：反冲泵房低压柜至PLC子站，再经热继电器至电机

D排泥池20KW,380V,40A

反冲泵房低压柜，至机旁动力箱，再经交流接触器，热继电器至潜水泵

电工基础知识、维修电工基础知识。

什么是电压，电阻，电流，电功，电功率

分类：电路基础知识2008-11-1908:581063人阅读评论⑴收藏举报

电压（voltage）：电势差，电位差，单位V伏特

电势差：又称为电势能，或者电位。指静电场中的电荷在某一点所具有的势能（Potential）。电势常用符号为U或状来

表示，在国际单位中使用V伏特

电流：带电粒子的运动。根据电流形成的不同，为传导电流，对流电流和位移电流。l=q/t（电量/时间）=U/R=P/U单位

是A安培

电阻（Resistor）：导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻

主要的物理特征是变电能为热能，其为耗能元件，单位欧姆Q

物体电阻计算公式：R=pL/S,其中，L为物体长度，S为物体的横截面积，比例系数p叫做物体的电阻系数或是电阻率,

它与物体的材料有关，在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。

电阻器两端加一伏特的电压，通过一安培的电流，则其阻值为R=U/I电阻=电压/电流

分类：碳膜电阻，金属电阻，线烧电阻

固定电阻，可变电阻，光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等

电功率：描述电做功快慢的物理量。也叫做单位时间内电能所做的功。W=P*t（电功），P=UI（电功率）

电流所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有着高电势能和低电势能之间的差别。这种差别叫电势差，也叫电压。

换句话说。在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。电压用符号"U"表示。电压的高低，一般是用单位伏特

表示，简称伏，用符号'V"表示。高电压可以用千伏（kV）表示，低电压可以用毫伏（mV）表示。电压是产生电流的原

因。

它们之间的换算关系是：

1千伏（kV）=1000伏（V）

1伏（V）=1000毫伏（mV）

千伏大于伏特大于毫伏，进率为1000。

电压，电流，电阻的关系就是欧姆定律

电压=电阻*电流U=RI

电流=电压/电阻l=U/R

电阻=电压/电流R=U/I

电能=电流*电压*通电时间W=l*U*t

注意，在这个公式里常犯的错误就是这个说法“电阻跟导体两段电压成正比，跟电流成反比”，这个说法是错的，电

阻是导体本身的固有特性，只和导体的长度、横截面积、材料和温度有关(在中学就接触这些)，和电压、电流无关“

(1V=1000mV,1mV=1000uV1,)

电压表的使用

(1)使用前，先校零

(2)电压.表必须并联在被测电路中

(3)使电流从电压表的“+”接线柱流入，接线柱流出。

(4)所测电压不允许超过它的量程。

(5)在不知电压大小的情况下，可用快速试触最大量程的方法。

(6)电压表可以直接接在电源的两端。

电压可分为高电压与低电压.

高低压的区别是：以火线的对地间的电压值为依据的。对地电小高了250伏的为普小，对地电压小于250伏的为低

压。

习惯的想法是380伏或500伏以上的电压为高压。220伏的为低压。其实质是一种误解，也是对电的不了解。

只要高于250伏，哪怕是一千一万十万伏的只要对地电压高于250伏就是高压。像我们的家庭用电220伏时一

种低压•工业常用的380伏电压其实也是一种低压。因为它是3根火线1根零线，火线的对地电压是220伏所以它也是

低压。

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。

电阻器简称电阻(Resistor,通常用“R”表示)是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为

热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流「

直流信号都可以通过电阻。

电阻都有一定的阻值，它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆，用符号表示。欧姆是这样

定义的：当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时，如果在这个电阻器中仃1安培的电流通过，则这个电阻器的阻值

为1欧姆。

在国际单位制中，电阻的单位是C(欧姆)，此外还有KQ(千欧)，MQ(兆欧)。其中：

1MQ=1000KQ,1KQ=1000Q«

电阻的阻值标法通常有色环法，数字法。色环法在•般的的电阻上比较常见。由于手机电路中的电阻一般比较小，

很少被标上阻值，即使有，一般也采用数字法，即：

10A1——表示10。的电阻；10A2——表示100。的电阻；10A3——表示1K。的电阻；10A4——表示10KQ的

电阻；10A6------表示1M。的电阻；10A7------表示10MC的电阻。

如果一个电阻上标为22*10"3,则这个电阻为22KQo

数码法

用三位数字表示元件的标称值。从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10n(n=0〜8)。当n=9时为特例，表

示10A(-1)。塑料电阻器的103表示10*10"3=10k。片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1kQ«电容上数码标示479

为47*1(T(-1)=4.7pF。而标志是。或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0。。数码法标示时，电阻单位为欧姆，电容

单位为pF,电感一般不用数码标示。

电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。

它与其它元件一起构成一些功能电路，如RC电路等。

电阻是一个线性元件。说它是线性元件，是因为通过实验发现，在一定条件下，流经一个电阻的电流。电阻两端的

电压成正比——即它是符合欧姆定律：l=U/R

常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定，且电压和电流值限制在额定条件之内时，可用线性电阻器来模拟。如

果电压或电流值超过规定值，电阻器将因过热而不遵从欧姆定律，甚至还会被烧毁。线性电阻的工作电压与电流的关系

如图1所示。电阻的种类很多，通常分为碳膜电阻，金属电阻，线绕电阻等：它乂包含固定电阻与可变电阻，光敏电阻,

压敏电阻，热敏电阻等。

通常来说，使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏：将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔

放在电阻的两端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是，测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。但在实

际电器维修中，很少出现电阻损坏。着重注意的是电阻是否虚焊，脱焊。

作用：

主要职能就是阻碍电流流过，应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等.数字电路中功

能有上拉电阻和下拉电阻。

电阻的分类

a.按阻值特性:固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻).

不能调节的,我们称之为固定电阻，而可以调节的,我们称之为可调电阻.常见的例如收音机音量调节的,主要应用于电

压分配的,我们称之为电位器.

b.按制造材料:碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，捷比信电阻，薄膜电阻等.

C.按安装方式：插件电阻、贴片电阻

d.按功能分：负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等

电阻的主要参数

a.标称阻值:标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位:Q,kQ,MQ.标称值是根据国家制定的标准系列标注的，不是

生产者任意标定的.不是所有阻值的电阻器都存在.

b.允许误差:电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:F、G、J、K...(常见

的误差范围是：0.01%,0.05%,0.1%,0.5%,0.25%,1%,2%,5%等)

c.额定功率:指在规定的环境温度下，假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情

况下，电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W

阻值和误差的标注方法

a.直标法一将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上.

eg:5.1kQ5%5.1kQJ

b.文字符号法一将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数.

eg:0.1Q=Q1=0R1,3.3Q=3Q3=3R3,3K3=3.3KQ

c.色标法一用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级.普通电阻•般有4环表示，精密电阻用5环.

d.数码法

用三位数字表示元件的标称值。从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10"n(n=0〜8)。当n=9时为特例，

表示10人(-1)。

0-10欧带小数点电阻值表示为XRX.RXX.eg:

471=4700105=1M2R2=2.2Q

塑料电阻器的103表示10*10人3=10k。片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1k。。电容上数码标示479为

47*10A(-1)=4.7pFo而标志是0或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0。。数码法标示时，电阻单位为欧姆，电容单

位为pF,电感一般不用数码标示。

色环电阻第一环如何确定

请参照色标法图片

a.四环电阻：

因表示误差的色环只有金色或银色，色环中的金色或银色环一定是第四环.

b.五环电阻：

(1)从阻值范围判断:因为一般电阻范围是0-10M,如果我们读出的阻值超过这个范围，可能是第一环选错了.

(2)从误差环的颜色判断:表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、红、棕.如里靠近电阻器端头的色环不是误差

颜色,则可确定为第一环.

物体电阻计算公式：R=pL/S,其中，L为物体长度，S为物体的横截面积，比例系数p叫做物体的电阻系数或是电阻率,

它与物体的材料有关，在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。

色环电阻识别方法

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色环电阻识别方法

色环电阻识别方法：是因为电阻上面用了四道色环或者五道色环来表示电阻值。可以从任意角度次性的读取

代表电阻值的颜色信息。

目录

识别顺序

识别大小

编辑本段识别顺序

色环电阻识别方法图

色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型，无论怎样安装，维修者都能方便的读出其阻值，便于检测和更换。

但在实践中发现，有些色环电阻的排列顺序不甚分明，往往容易读错，在识别时，可运用如下技巧加以判断：

技巧1:先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，尤其是金环

和银环，一般绝少用做电阻色环的第•环，所以在电阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一

环。

技巧2：棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环，又常作为有效数字环，且常常在第一环和最末

一环中同时出现，使人很难识别谁是第一环。在实践中，可以按照色环之间的间隔加以判别：比如对于一个五道色环

的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第环和第：环之间的间隔要宽•些，据此可判定色环的排列顺序。

技巧3：在仅靠色环间距还无法判定色环顺序的情况下，还可以利用电阻的生产序列值来加以判别。比如有一个

电阻的色环读序是：棕、黑、黑、黄、棕，其值为：100x10000=1M2误差为1%,属于正常的电阻系列值，若是反顺

序读：棕、黄、黑、黑、棕，其值为140xlQ=140Q,误差为1%。显然按照后一种排序所读出的电阻值，在电阻的生

产系列中是没有的，故后•种色环顺序是不对的。

编辑本段识别大小

四色环电阻：

第一色环是十位数，第二色环是个位数，

第三色环是应乘颜色次第颜色次，第四色环是误差率

例子：

棕红红金

其阻值为12x10人2=1.2K误差为±5%

误差表示电阻数值，在标准值1200上下波动（5%xl200）都表示此电阻是可以接受的，即在1140-1260之间都是

好的电阻。

五色环电阻：

红红黑棕金

五色环电阻最后环为误差，前三环数值乘以第四环的10颜色次室颜色次，其电阻为220x10^1=2.2K误差为±5%

第一色环是百位数，第二色环是十位数，

第三色环是个位数，第四色环是应乘颜色次幕颜色次，

第五色环是误差率。

首先，从电阻的底端，找出代表公差精度的色环，金色的代表5%,银色的代表10%。再从电阻的另一端，找出

第一条、第二条色环，读取其相对应的数字，以下图为例，前两条色环都为红色，故其对应数字为红2、红2,其有

效数是22。再读取第三条倍数色环，黑1。所以，我们得到的阻值是22x1=22。。如果第三条倍数色环为金色，则将

有效数乘以0.1。如果第三条倍数色环为银色，则乘以0.01。

色环标示主要应用圆柱型的电阻器上，如：碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、保险丝电阻、绕线电阻。

在早期，一般当电阻的表面不足以用数字表示法时，就会用色环标示法来表示电阻的阻值、公差、规格。色环主要

分成两部分：

第一部分：靠近电阻前端的一组是用来表示阻值。

两位有效数的电阻值，用前三个色环来代表其阻值，如：39C,39KC,39MC。

三位有效数的电阻值，用前四个色环来代表其阻值，如：69.8Q,698Q,69.8KC,一般用于精密电阻的表示。

第二部分：靠近电阻后端的一条色环用来代表公差精度。

第一部分的每一条色环都是等距，自成一组，容易和第二部分的色环区分。四个色环电阻的识别：第-、二环

分别代表两位有效数的阻值；第三环代表倍率；第四环代表误差。五个色环电阻的识别：第-、.、•:环分别代表

•:位有效数的阻值；第四环代表倍率；第八环代衣误差。如果第五条色环为黑色，一般用来表示为绕线电阻器，第

五条色环如为白色,，一般用来表示为保险丝电阻器。如果电阻体只有中间一条黑色的色环，则代表此电阻为零欧姆电

阻。

对照表

银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白无

有效

0123456789

数字

数量10A-10A-10A10A

10A010A210A310A410A510A610A710A8一

级2119

允许+50

±0.5±0.2

偏差±10±5——±1±2——±0.1——±20

5

(%)-20

另外还有中间只有一道黑色色环的电阻其阻值为零

带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数：第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键

在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数”

代“进去，这样就可很快读出数来。

下面介绍掌握此方法的几个要点：

(1)熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1,红2,橙3,黄4,绿5,蓝6,紫7,灰8,白9,

怨0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。

记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这•点是快识的关键。具体是：

金色：几点几。

黑色：几十几。

棕色：几百几十C

红色：几点几kC

橙色：几十几kC

黄色：几百几十kC

绿色：几点几MC

蓝色：几十几MQ

从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；红橙\'、黄色是千欧级的；

绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。

(3)当第二环是哭色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百kC等，这是读数时的特殊情况，

要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几kC的。

(4)记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为5%；银色为1()%；无色为20%。

下面举例说明：

例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kC的，按照黄、橙两色分别

代表的数“4“和“3”代入,，则其读数为4.3kC。第环是金色表示误差为5%。

例2当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二环又是黑色，阻值应是整几十kC的，按棕

色代表的数“1”代入，读数为10kC。第四环是金色，其误差为5%

在某些不好区分的情况下，也可以对比两个起始端的色彩，因为计算的起始部分即第1色彩不会是金、银、黑3

种颜色。如果靠近边缘的是这3种色彩，则需要倒过来计算。

色环电阻的色彩标识有两种方式，一种是采用4色环的标注方式，令一种采用5色环的标注方式。两者的区别在

于：4色环的用前两位表示电阻的有效数字，而5色环电阻用前三位表示该电阻的有效数字，两者的倒数第2位表示

了电阻的有效数字的乘数，最后一位表示了该电阻的误差。

对于4色环电阻，其阻值计算方法位：

阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数

对于5色环电阻，其阻值计算方法位：

阻值=（第1色环数值*100+第2色环数值*10+第3位色环数值）*第4位色环代表之所乘数

例1：某4色环电阻色彩标识如下：

该电阻标称阻值=26*107=260,000,000C=260MC,误差范围±5%

电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为I）,是指单位时间内通过导线某•截面

的电荷量，每秒通过1库仑的电量称为1「安培」（A）。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。除了A,常用的

单位有毫安（mA）及微安（|JA）

1A=1000mA1mA=1000pA1KA=1000A

电流的基本计算式

l=q/t=U/R=P/U

电流产生的条件

1、必须具有能够自由移动的电荷。

2、导体两端存在电压（要使闭合回路中得到持续电流，必须要有电源）。

电流单位安培，简称安，符号是:A.它的定义是：安培是-恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆

截面可忽略的平行直导线内，则两导线之间产生的力在每米长度上等于2x10-7牛顿。该定义在1948年第九届国际计

量大会上得到批准，*I960年第十•届国际计量大会上，安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。

额定电流

额定电流是指在基准环境温度下，在额定电压工作条件下，发热不超过长期发热允许温度时所允许长期通过的最大电

流.环境温度对长期允许通过的最大电流有很大的影响,由于设备安装位置的环境温度和基准环境温度不一定相同，•般作

一规定:当电气设备工作在环境温度高于+40摄氏度时（但不高于+60摄氏度），环境温度每增加1度，建议减小额定电流

1.8%；当工作的环境温度低于40度时，环境温度每降低1度，建议增加额定电流0.5%,但最大不得超过额定电流的20%.

在初级为额定电压的情况下，保证初级绕组能够正常输人和次级绕组能够正常输出的电流，分别称为初、次级额定

电流。

电流的分类：

1.直流（directcurrent）:任意时刻，通过导体横截面的电量,其大小和方向不随时间变化，又称为恒定电流.简写成DC.

2.交流⑶ternatingcurrent）:通过导体横截面的电量淇大小和方向都随时间而变化,简写成AC.

3.脉动电流:通过导体截面的电荷随时间变化，而电荷移动的方向不发生变化.

使用电流表时都有哪些要求

1,电流表的符号:-A-

电流表的使用方法

1.电流表要串联在电路中

2.正负接线柱的接法要正确:电流从正接线柱流入，从负接线柱流出.

3.被测电流不要超过电流表的量程.

4.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上.

5.确认目前使用的电流表的量程.

6.确认每个大格和每个小格所代表的电流值.

先试触，出现问题时先解决.

(1)指针不偏转，

(2)指针偏转过激，电流表会爆掉。

(3)指针偏转很小，

(4)指针反向偏转.

什么是有功功率和无功功率

分类：电路基础知识2008-11-1908:471259人阅次评论⑴收藏举报

解释一：

1无功功率

在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功

率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5T瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为

光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不时

外作功，而是转变为箕他形式的能埴。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，

除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用o

由「它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或干乏(kVar)。

无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，

电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二

次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。为了形象地说明这

个问题，现举一个例子：农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是

无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？

在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率

供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设

备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在:

(1)降低发电机有功功率的输出。

（2）降低输、变电设备的供电能力。

（3）造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

（4）造成低功率因数运行和电压卜降，使电气设备容量得不到充分发挥。

从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补

充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

2功率因数

甩网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量

间存在着一个相位差，通常用相位角e的余弦cos©来表示。cos6称为功率因数，又叫力率。功率因数是反映电力用户用电

设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。三相功率因数的计算公式为：

式中cos*----功率因数；

P----有功功率，kW；

Q——无功功率,kVar；

S---视在功率,kV。A；

U——用甩设备的额定甩压,V；

I——用电设备的运行电流,A。

功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。

（1）自然功率因数：是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。

自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高，等于1,而电感性负荷（电

动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。

（2）瞬时功率因数：是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的

大小和电压的高低而时刻在变化。

（3）加权平均功率因数：是指在一定时间段内功率因数的平均值，其计算公式为：

提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另•种是安装人工补偿装置。

解释二：

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。

有功功率过低导致线损增加、容量下降、设备使用率下降，从而导致电能浪费加大。

无功功率:电网中的感性负载（如电机，扼流圈，变压器，感应式加热器及电焊机等）都会产生不同程度的电滞，即所谓

的电感。感性负载具有这样一种特性--即使所加电压改变方向，感性负载的这种滞后仍能将电流的方向（如正向）保持一

段时间。一旦存在了这种电流与电压之间的相位差，就会产生负功率，并被反馈到电网中。电流电压再次相位相同时，又需要

相同大小的电能在感性负载中建立磁场，这种磁场反向电能就被称作无功功率。

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外做功,

而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。

无功功率过高1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致系统容量下降；2）无功功率增加，会使总电流增加，

从而使设备和线路的损耗增加；3）使线路的压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。

功率的计算公式

（1）有功功率

三相交流电路的功率与单相电路一样，分为有功功率、无功功率和视在功率。不论负载怎样连接，三相有功功率等于各相有功功率之

和，即：

当三相负载三角形连接时：

当对称负载为星形连接时因

UL=Up,IL=lp

所以P==ULILcoscp

当对称负载为三角形连接时因

UL=Up,IL=Ip

所以P==ULILcoscp

对于三相对称负载，无论负载是星形接法还是三角形接法，三相有功功率的计算公式相同，因此，三相总功率的计算公式如下。

P=ULILcoscp

⑵三相无功功率：

Q=ULILsinq）

（3）三相视在功率

S=ULIL

在交流电路中，由电源供给负载率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热

能）的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；

各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦（W）、千瓦

（KW）、兆瓦（MW）o

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。

它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。

比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的

无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,

单位为乏（Var）或千乏（kVar）。

无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机的转子磁场就是靠从电源取得无用功率建立的。变压器

也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电

动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。为了形象地说明问题，现举一个例子：农村修水

利需要挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不

是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？

在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无

功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用点设备就不能维持在额

定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在：

（1）降低发电机有功功率的输出。

（2）降低输、变压设备的供电能力。

（3）造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

（4）造成底功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

从发电机和高压电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置

来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设

无功补偿装置的道理。

2、功率因数

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流

的相量间存在着一个相位差，通常用相位角中的余弦cos（p来表示。Cos中称为功率因数，又叫力率。功率因

数是反映电力用户设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的项重要指标。三相功率因数的计算公

式为：

式中cos（p-------功率因数；

P---------有功功率，kw：

Q---------无功功率，kVar；

S---------视在功率，kv,Ao

U---------用电设备的额定电压，V。

I----------用电设备的运行电流，Ao

功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。

（1）自然功率因数：是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率

因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高,

等于1。而电感性负荷（电动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。

（2）瞬时功率因数：是指在某•瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、

负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。

（3）加权平均功率因数：是指在一定时间段内功率因数的平均值，其计算公式为：

提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置。

无功功率补偿的种类和特点

1.集中补偿

在高低压配电所内设置若干组电容器，电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率，如图1所示。

1.2组合就地补偿（分散就地补偿）电容器接在高压配电装置或动力箱的母线上，对附近的电动机进行无功补

偿，如图2所示。

2.单独就地补偿

将电容器装于箱内，放置在电动机附近，对其单独补偿。图3为电容器直接接在电动机端子上或保护设备

末端，一般不需要电容器用的操作保护设备，称为直接单独就地补偿。

油井使用电容补偿器后，无功功率和视在功率下确实很明显，但是为什么有功功率和单井有功电量都上升

了。这样的话，究竟是节电了还是耗电增加了？无功补偿见到效果，应该有哪些体现？单井有功电量应该有什

么反应？请专家赐教！

答：一般的用电负载都有线圈，如异步电动机绕组、电器的线圈等。线圈消耗感性无功（即常称为滞后无

功），电容则消耗容性无功（即常称为超前无功）。

无功功率是不消耗能量的功率，只是在交流电的半个周期内暂时将电能以磁场（感性无功）或电场（容性无

功）的形式储存起来，然后再另外半个周期内将所储存的能量返还给电网。

虽然无功不消耗电能，但是要储存电功率就必须通过增加电流来实现。而电流的增加，电网传输线路的损耗

将增大。所以增加无功本身不消耗功率，而是增加电流使电能传输的损耗增加。此外，由于电流的增加，供配

电设备的负担加重，负载能力下降。因此，应该进行补偿。否则，电业部门将增收一定的额外收费以作线路损

耗和其它因此而造成的费用。

你说：油井使用电容补偿器后，无功功率和视在功率下降确实很明显，但是为什么有功功率和单井有功电量

都上升了？其实，若油井或单井设备的工作量没有增加，有功功率和单井有功电量都不会上升。

你说的情况可能是：1、无功功率占视在功率的比重上升了，或者说功率因数上升了。或者说是由于电网

电流下降，可以增加负载。2、油井或单井的用点设备增加，因才可能使有功电量上升。

对于第一种情况，应该说是省电了，或能量损耗减少了；对于第二种情况，不能说不是节电，应该说提高

了供电设备的效率。也就是说，如果不补偿，同样的供电设备和线路提供不了那么多的有功功率，现在补偿后

能够提供那么多的有功功率是设备的效率或利用率增加了，也是有很高的经济效益的。

补偿电容器的主要作用是通过补偿无功来提高用电设备的功率因数，所以说从用电部门来讲不会有什么集

体的不同感觉，有功电量的消耗也不会有明显增加，但无功的消耗一定是明显降低的，由于供电局向工业企业

供电时无功消耗也是计费的，着也就是说用电企业会因无功消耗的降低而节约很大一笔开支，在许多地区，如

果企业能将功率因数提高到0.9以上的，供电局会返还一定比例的电费作为奖励，如果你单位的功率因数较高,

建议你去当地的供电部门咨询一下。

电网中的许多点设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸

收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有有功功率平衡，无功功率也要平衡。

有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示Q

S=S

式中

S----------视在功率，KVA（P

P----------有功功率，KWP

Q----------无功功率，kvar图一

卬角为功率因数角，它的余弦（cos（p）是有功功率与视在功率之比即cos（p=P/S称为功率因数。

由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数coscp越小，则所需的无功功率越大。

如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增

大。这样，不仅增加供电投资、降低设备利用律，也将增加线路损耗。为此，国家供用电规则规定：无功电力

应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变

动及时投入或切除，防止无功倒送。还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝提高功

率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。

补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并连接在同一电路，能量在两种负荷之间相

互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护

简便、自身损耗小。

采用并联电容器进行无功补偿的主要作用：

1、提高功率因数

如图2所示图中

Q1P-T------功-功率

S1-----------M、偿前的视在功率

S1S202S2-------补偿后的视在功率

Q1—------补偿前的无功功率

q>2(plQ2---------一补偿后的无功功率

P(P1一补偿前的功率因数角

图二(p2一补偿后的功率因数角

由图示中可以看出，在有功功率P一定的前提下，无功功率补偿以后(补偿量Qc=Q1-Q2),功率因数角由

cplep减小到卬2,则cos(p2>coscp1提高了功率因数。

2、降低输电线路及变压器的损耗

三相电路中，功率损耗4P的计算公式为

△P=3

式中P一有功功率，KW

U-----------额定电压，KV；

R-----------线路总电阻，C。

由此可见，当功率因数cos(p提高以后，线路中功率损耗大大下降。

3、改善电压质量

线路中电压损失411的计算公式

U=3

Q1

S1式中P-----------有功功率，KW；

S2Q----------无功功率，Kvar；

02U-----------额定电压，KV；

q>2(P1R------------线路总电阻，Q；

P图三X-----------线路感抗，Qo

由上式可见，当线路中，无功功率Q减小以后，电压损失au也就减小了。

4、提高设备出力

如图3所示，由于有功功率P=s,cos(p,当供电设备的视在功率S一定时•，如果功率因数coscp提高，即功

率因数角由(pl到(p2,则设备可以提供的有功功率P也随之增大到P+4P,可见，设备的有功出力提高了。

电容器容量的选者：

电容器安装容量的选者，可根据使用目的的不同，按改善功率因数，提高运行电压和降低线路损失等因素来

确定。

按改善功率因数确定补偿容量的方法简便、明确，为国内外所通用。根据功率补偿图(如图2)中功率之间

的向量关系，可以求出无功